摘　要：桥面板是直接承受车轮荷载的构件，也是暴露的构件。桥梁使用寿命很大程度上取决于它的耐久性。如何避免桥面裂缝是一个历史性的难题。这里推荐了一种聚合物混凝土桥面板，并采用玻璃钢给它施加预应力。
关键词：预应力；玻璃钢；聚合物

1　概　述

　　桥梁行车道板是桥跨结构的主要构件，它位于保护桥梁的道防线上。它不但承受各种车辆荷载，还要持续的经受着雨水、盐、油脂等各种腐蚀介质和气候的折磨。桥梁的使用寿命在很大程度上取决于桥面板的耐久性。
　　桥梁在营运过程中，各种形式的荷载与温度的组合作用，可能是表层的沥青混凝土先出现裂缝，之后雨水开始渗入裂缝，潜伏下来，腐蚀钢筋。这里所说的桥面板不单只桥面铺装层，而是结构的受压区，是主梁的上翼缘板。
　　如果不采取实质性措施保护桥面板不受腐蚀介质的侵害，桥面板就会出现各种类型的病害：钢筋锈蚀、混凝土局部剥落、混凝土强度下降，后导致整个桥梁荷载能力下降。

2　桥面防水系统

　　鉴此，在桥梁设计和施工阶段就应该认真做好桥面防水。采取纵横坡、排水孔等措施快速排除桥面积水。一般说来，只要设置了有效的防水层，就可以基本消除上述病害。遗憾的是，到目前为止，这一问题仍未得到完善解决。其原因有：安装防水层时，施工工艺不符合要求；防水材料自身质量差；设计上的失误。
　　20世纪80年代之前，桥面铺装时通常不设防水层，即使有也很简单，涂刷沥青或加铺两层油毛毡。这样的防水层，用不了几年就会失效，沥青和油毛毡撕裂，水照常渗入钢筋混凝土桥面板中。
　　为解决桥面防水，曾采用过很多种办法：铺设聚合物材料、金属网片，采用掺入聚合物的混凝土，分散配筋的自应力混凝土。这些办法在一定程度上改善了防水效果，但没有从根本上解决问题。
　　通常，我们只着眼于防水层的防水功能，而忽略了它在桥梁受荷载时的表现。也就是说，必须让它参与受力，而不是有损于结构承载力。这就要防水层材料自身不但要有足够的承载能力，还应该具有防腐蚀、高抗裂性、抗冻性等性能。

3　桥面铺装新材料

　　为了彻底地进行桥面防水，需要选择和研究高强度、高抗腐蚀、高耐久性的材料。这里推荐的是聚酯聚合物混凝土。桥面板可做成双层：上层采用聚酯聚合物混凝土，厚80 mm；下层为普通水泥混凝土没配置φ12钢筋，厚度80 mm。为了提高聚酯聚合物的混凝土的抗裂稳定性，建议配置“玻璃纤维增强聚合物”(GFRP)筋。这种玻璃钢筋(φ6)还可以对聚合物混凝土沲加预应力，提高了桥面板的抗裂性。
　　这种聚合物混凝土，经过优选配制，可以得到如下性能：短期抗压强度为84 MPa，极限变形为32×10^-4，弹性模量为26300 MPa，温度系数为0.655。

4　预应力筋C/IA的力学性能

　　玻璃纤维增强聚合物俗称玻璃钢，由于它的强度极限高，可以用做预应力筋，对聚合物混凝土施加预应力。玻璃钢预应力筋(CBA)的短期抗拉强度为3780 MPa，极限延伸率278×10^-4，弹性模量50125 MPa，温度系数0.68。
　　C/IA的流变性能试验研究指出。CBA在常温和高温下会发生应力松弛，温度越高，松弛越快。C/IA的徐变速度越慢，后趋于稳定。试验表明，在刚加载时，其初始变形为178×10^-4，而徐变变形为9.18×10^-4。一般说来，终的徐变变形不超过初始变形的5％。
　　对C/IA与聚合物混凝土的协同工作进行了试验研究，结果表明，两者之间具有足够的粘结强度。这种结合力来自两者之间的附着力，混凝土收缩时对C/IA的挤压力，粘结界面上的剪切力；另外还有三者之间的机械咬合力。
　　C/IA在混凝土中合适的锚固长度为43 d。此时锚固端的变形不大于0.003 mm。保护层厚度不应小于18 mm和3 d。当锚固长度为43 d，保护层厚度为18 mm时，粘结强度可达8.6MPa。
　　C/IA预应力筋的张拉：先将CBA筋的两端固定，端部设螺旋拉杆，用特别的夹具夹紧。张拉时可采用手动或机动，奖螺旋母旋紧。预加力的大小由校准的千斤顶油表读数控制；同时进行应变控制：或在预应力筋上粘贴电阻片，或采用杠杆引申仪。

5　聚合物混凝土的制作

　　聚合物混凝土在强制型拌合机内进行拌和，然后浇筑入模。模板可采用或经过石蜡处理的木模。进行常温养生或蒸养。
　　由于C/IA筋的弹性模量低于钢筋，且其应力――应变性能及徐变过程也不尽相同，不能照搬钢筋预应力混凝土的计算方法。而应该根据它的实际徐变曲线，求出它的徐变系数，再对玻璃钢预应力聚合物混凝土进行分析，便可准确地描述这种结构的长期工作行为。